KR20130039095A - 온실 최적 생장 환경 유지 시스템 및 방법 - Google Patents

온실 최적 생장 환경 유지 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온실 및 농장 모니터링 및 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 날짜 및 시간별로 데이터베이스화 된 재배작물별 최적의 생장환경 통계 정보를 구축하고, 실시간으로 측정되는 온실의 재배작물의 생장환경과 해당 재배작물의 최적의 생장환경 통계정보와 비교하여 재배되는 재배작물의 성장 이상여부를 판단하여 관리자의 이동통신단말기로 통지하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템 및 방법에 관한 것이다.

Description

온실 최적 생장 환경 유지 시스템 및 방법{System and method for maintaining optimal growth environment of greenhouse}
본 발명은 온실 및 농장 모니터링 및 관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 날짜 및 시간별로 데이터베이스화 된 재배작물별 최적의 생장환경 통계 정보를 구축하고, 실시간으로 측정되는 온실의 재배작물의 생장환경과 해당 재배작물의 최적의 생장환경 통계정보와 비교하여 재배되는 재배작물의 실제 생장환경을 기준 생장환경에 최대한 유사해지도록 자동 조절하고, 실제 생장환경에 이상 발생 시 관리자의 이동통신단말기로 통지하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 수확량을 늘리고, 제철이 아닌 작물을 재배하고, 양질의 작물을 얻기 위해 온실을 이용한다.
현재 이러한 온실은 최근 급속도로 발전하고 있는 인터넷, 근거리 무선통신 기술 및 다양한 온실의 생장환경을 측정할 수 있는 센싱 기술들을 적용한 원격 모니터링, 환경을 관리할 수 있는 온실 모니터링 및 관리 시스템들이 적용되고 있는 추세이다.
이러한 통상적인 온실 모니터링 및 관리 시스템들은 온실 내에서 생장환경을 측정하는 센서모듈들간에는 근거리 무선통신을 적용하고, 원격지의 관리자와는 근거리통신망(Local Area Network: LAN) 선 또는 전화선을 통한 유선 인터넷망을 통해 연결된다.
그리고 종래의 통상적인 온실 모니터링 및 관리 시스템은 단순한 온실 내의 생장환경의 모니터링만을 제공하는 경우가 대부분이며, 온실의 환경관리를 위해 직접 온실에 가서 온실 환경을 조절하기 위한 작업을 해야 한다.
상술한 바와 같이 종래 온실 관리 시스템은 관리자와 시스템간의 연결이 유선으로 이루어지므로 관리자가 이동 중에는 온실을 모니터링 및 관리할 수 없는 문제점이 있었다.
또한, 종래 온실 관리 시스템은 관리자가 변하는 온실 외부의 기상 조건에 따라 온실의 생장환경을 최적으로 조성하기 위해 직접 온실에 가서 해당 생장환경 조건 변경 수단을 조작해야 하는 불편함이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 날짜 및 시간별로 데이터베이스화 된 재배작물별 최적의 생장환경 통계 정보를 구축하고, 실시간으로 측정되는 온실의 재배작물의 생장환경과 해당 재배작물의 최적의 생장환경 통계정보와 비교하여 재배되는 재배작물의 실제 생장환경을 기준 생장환경에 최대한 유사해지도록 자동 조절하고, 실제 생장환경에 이상 발생 시 관리자의 이동통신단말기로 통지하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템 및 방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 온실 최적 생장 환경 유지 시스템은; 온실 외부의 실외 기상 상태를 측정하여 무선으로 송신하는 기상 환경 계측부를 포함하는 온실 외부 기상 계측부와, 온실 내부의 생장 환경 상태를 측정하여 무선으로 송신하는 생장 환경 계측부 및 수신되는 생장 환경 조절 정보에 따라 생장 환경을 조성시키는 생장 환경 조절부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 온실 생장 환경 계측부와, 상기 기상 환경 계측부 및 생장 환경 계측부로부터 측정된 온실 외부 기상 정보 및 온실 생장 환경 정보를 수집하고, 상기 온실에서 재배되고 있는 재배작물에 대해 미리 설정된 날짜별 및 시간별 둘 중 하나 이상에 의해 정의되는 기준 생장환경 정보와 상기 생장 환경 계측부를 통해 실시간으로 측정되어 수신되는 상기 온실 생장 환경 정보를 비교하여 측정되는 온실 생장 환경과의 차이가 발생하면 수집된 외부 기상 정보를 고려하여 상기 온실 생장 환경 계측부의 생장 환경 조절부로 상기 생장 환경 조절 정보를 송신하여 상기 비교된 재배작물의 기준 온실 생장 환경에 맞도록 환경을 조성시키는 온실 모니터링 게이트웨이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온실 모니터링 게이트웨이는, 다수의 재배작물별로 날짜 및 시간별 둘 중 하나 이상의 기준 생장환경 정보들을 저장하고, 선택된 재배작물에 대한 정보 및 상기 재배작물을 재배하는 온실에 대해 측정된 실외 기상 상태 정보 및 온실 생장 환경 정보를 저장하며, 미리 등록된 인증정보 및 전화번호를 포함하는 관리자의 이동통신단말기 정보를 저장하는 저장부와, 외부 입력기기와 연결되어 데이터를 입력받는 외부 인터페이스부와, 상기 온실 외부 기상 계측부 및 온실 생장 환경 계측부와 무선 통신을 수행하는 제1무선통신부와, 상기 이동통신단말기와 무선 데이터 통신을 수행하는 제2무선통신부와, 상기 저장부에 저장되어 있는 기준 생장환경 정보와 상기 온실 생장 환경 계측부를 통해 실시간으로 측정되어 수신되는 상기 온실 생장 환경 정보를 비교하여 측정되는 온실 생장 환경에 차이가 발생하는지를 검사하고, 온실 생장 환경에 차이가 발생 시 상기 차이에 대해 온실 외부 기상 정보를 고려하여 생장 환경 조절 정보를 출력하는 생장 예측부와, 상기 생장 환경 조절 정보를 수신받아 상기 온실 생장 환경 계측부의 생장 환경 조절부로 상기 생장 환경 조절 정보를 상기 제1무선통신부를 통해 송신하여 상기 비교된 재배작물의 기준 온실 생장 환경에 맞도록 환경을 조성시키는 게이트웨이 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온실 모니터링 게이트웨이는, 생장 환경 측정 이벤트의 발생 시 상기 온실 외부 기상 계측부 및 생장 환경 상태 측정부를 포함하는 온실 생장 환경 계측부로 계측 요청 신호를 송신하고, 이에 응답하여 상기 온실 외부 기상 정보 및 온실 생장 환경 정보를 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 생장 환경 측정 이벤트는, 미리 설정된 시간 주기로 일정하게 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 온실 모니터링 게이트웨이는 유무선 통신망과 유선 또는 무선으로 연결되고, 특정 관리자의 이동통신단말기에 대한 인증정보 및 식별정보를 포함하며, 상기 생장 환경 측정 이벤트는, 상기 유무선 통신망을 통해 온실 모니터링 게이트웨이에 접속한 상기 인증정보를 가지는 상기 이동통신단말기의 요청에 의해 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 온실 모니터링 게이트웨이는 유무선 통신망과 유선 또는 무선으로 연결되고, 특정 관리자의 이동통신단말기에 대한 인증정보 및 전화번호를 포함하는 식별정보를 포함하며, 상기 온실 생장 환경에 이상 발생 시 기준 생장 환경 정보와 측정된 생장 환경 정보의 차이가 일정 임계치 이상 나면 상기 전화번호에 의해 상기 이동통신단말기로 상기 온실 생장 환경에 이상이 있음을 알리는 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기 메시지는 이동통신망을 이용한 단문메시지서비스(SMS) 메시지, 멀티미디어메시지서비스(MMS), 및 푸시 메시지 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 온실 외부 기상 계측부는, 온실 외부의 온도, 습도, 풍속, 광량, 조도 및 일조량 중 적어도 하나 이상을 측정하여 상기 온실 모니터링 게이트웨이로 전송하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 온실 최적 생장 환경 유지 방법은; 온실 최적 생장 환경 유지 방법에 있어서, 온실 모니터링 게이트웨이가 온실 외부 기상 계측부를 통해 온실 외부의 실외 기상 상태를 측정하여 수집하고, 온실 생장 환경 계측부를 통해 온실 생장 환경 상태를 측정하여 수집하는 온실 내외부 측정정보 수집과정과, 상기 수집된 온실 외부의 실외 기상 상태를 고려하여 미리 설정된 날짜별 및 시간별 중 적어도 하나 이상의 기준 온실 생장 환경 정보와 상기 실시간 수집되는 온실 생장 환경 정보를 비교하여 이상 여부를 판단하는 내부 생장 환경 모니터링 과정과, 상기 비교 결과에 따라 상기 외부의 실외 기상 상태를 고려한 상기 기준 온실 생장 환경 정보를 만족하도록 온실 생장 환경 계측부의 생장 환경 조절부를 통해 상기 온실 내부의 생장 환경을 조절하는 생장 환경 조절 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 온실 내외부 측정정보 수집과정은, 상기 온실 모니터링 게이트웨이가 생장 환경 측정 이벤트 발생 시 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 생장 환경 측정 이벤트는, 미리 설정된 시간 주기로 일정하게 발생하거나 미리 등록되어 인증정보를 가지는 관리자의 이동통신단말기로부터의 요청 시 발생하는 것을 특징으로 한다.
상기 생장 환경 조절 과정의 기준 온실 생장 환경 정보와 측정된 온실 생장 환경 정보의 비교 시 그 차이가 일정 임계치 이상 나면 관리자의 이동통신단말기로 온실 생장 환경에 이상이 있음을 알리는 메시지를 송신하는 긴급 이상 통지 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 메시지는 이동통신망을 이용한 단문메시지서비스(SMS) 메시지, 멀티미디어메시지서비스(MMS), 및 푸시 메시지 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 유무선 통신망을 통해 무선으로 온실의 생장 환경을 모니터링 할 수 있으므로, 관리자가 이동 중에도 언제 어디서나 온실의 생장 환경을 모니터링 할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 생장 예측 알고리즘의 적용 및 무선 제어가 가능한 생장 환경 조절부를 구비하여 온실 내의 생장 환경을 계절별, 날짜별, 시간별로 최적의 상태로 자동으로 유지할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 계절별, 날짜별 및 시간별로 최적의 생장 환경과 실제 측정된 생장 환경과 비교하여 이상 발생 시 관리자의 이동통신단말기로 통지하여 주므로 관리자가 이상 상황에 대해 빠른 대처를 할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명에 따른 온실 최적 생장 환경 유지 시스템을 포함하는 통신시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 온실 최적 생장 환경 유지 시스템의 온실 모니터링 게이트웨이의 블록 구성도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 온실 최적 생장 환경을 유지하기 위해 데이터베이스에 정의되는 통계적 최적 생장 환경 데이터를 월별로 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 온실 최적 생장 환경 유지 시스템의 온실 외부 기상 계측부 및 온실 생장 환경 계측부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 온실 모니터링 게이트웨이에서의 온실 최적 생장 환경 유지 방법을 나타낸 흐름도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 온실 최적 생장 환경 유지 시스템 및 방법을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 온실 최적 생장 환경 유지 시스템을 포함하는 통신시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 온실 최적 생장 환경 유지 시스템은 온실 외부에 설치되는 적어도 하나 이상의 온실 외부 기상 계측부(300)와, 온실 내부에 다수개가 설치되는 온실 생장 환경 계측부(400)와, 유무선 통신망(10), 온실 외부 기상 계측부(300) 및 온실 생장 환경 계측부(400)와 무선으로 연결되어 데이터 통신을 수행하는 온실 모니터링 게이트웨이(200)를 포함한다.
온실 외부 기상 계측부(300)는 온실 외부의 실외 기상 환경 상태를 측정하고, 측정된 실외 기상 환경 정보를 온실 모니터링 게이트웨이(200)로 송신한다. 상기 실외 기상 환경 정보는 온실 외부의 온도, 습도, 풍속, 광량, 조도 및 일조량 등을 말하며, 상기 실외 기상 상태 정보는 상기 온도, 습도, 풍속, 광량, 조도 및 일조량 정보 등을 포함한다.
온실 생장 환경 계측부(400)는 온실 내부의 생장 환경 상태를 측정하고, 측정된 온실 생장 환경 정보를 온실 모니터링 게이트웨이(200)로 송신하도록 구성될 수도 있고, 상기 온실 생장 환경 상태의 측정과 함께 온실의 생장환경을 조성할 수 있도록 구성될 수도 있다. 상기 온실 생장 환경 계측부(400)의 상세 구성은 후술한 도 4를 참조하여 상세히 설명한다. 상기 온실 생장 환경이란, 온실 내부의 대기환경, 관원환경, 근권환경 등을 포함한다. 상기 대기환경 정보로는 온실 내부의 온도, 습도, CO2 농도 정보 등이 될 수 있고, 관원환경 정보로는 광량, 조도, 일사량 정보 등이 될 수 있으며, 근권환경 정보로는 토양온도, 토양습도, 수소이온농도(PH), 전기전도도(EC) 정보 등이 될 수 있을 것이다.
온실 모니터링 게이트웨이(200)는 상기 온실 외부 기상 계측부(300) 및 온실 생장 환경 계측부(400)로부터 측정된 온실 외부 기상 정보 및 온실 생장 환경 정보를 수집하고, 수집된 외부 기상 정보를 고려하여 상기 온실에서 재배되고 있는 재배 작물에 대해 미리 설정된 날짜별 및 시간별 둘 중 하나 이상에 의해 정의되는 기준 생장환경 정보와 상기 온실 생장 환경 계측부(400)를 통해 측정되는 온실 생장 환경 정보를 비교하여 측정되는 온실 생장 환경에 차이가 발생하면 생장 환경 조성 기능을 가지는 온실 생장 환경 계측부로 상기 온실의 생장 환경 조절 정보를 송신하여 온실의 생장 환경을 조절시킨다.
도 2는 본 발명에 따른 온실 최적 생장 환경 유지 시스템의 온실 모니터링 게이트웨이의 블록 구성도를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 온실 최적 생장 환경을 유지하기 위해 데이터베이스에 정의되는 통계적 최적 생장 환경 데이터를 월별로 나타낸 도면이다. 이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 온실 모니터링 게이트웨이(200)는 게이트웨이 제어부(110)와 저장부(120)와 제1무선통신부(130)와 생장 예측부(140)와 외부 인터페이스부(150)와 디스플레이부(160)와 제2무선통신부(170)를 포함한다.
게이트웨이 제어부(110)는 본 발명에 따른 온실 모니터링 게이트웨이(200)의 전반적인 동작을 제어한다.
저장부(120)는 본 발명에 따른 온실 모니터링 게이트웨이(200)의 동작을 제어하기 위한 제어프로그램을 저장하는 프로그램 저장영역과, 다수의 재배작물별로 날짜 및 시간별 둘 중 적어도 하나 이상에 따른 기준 생장환경 (통계)정보들을 저장하는 데이터베이스 영역과, 선택된 재배작물에 대한 정보 및 상기 재배작물을 재배하는 온실에 대해 측정된 실외 기상 상태 정보 및 온실 생장 환경 정보를 저장하는 측정 데이터 저장 영역과, 미리 등록된 인증정보 및 전화번호를 포함하는 식별정보를 가지는 관리자의 이동통신단말기 정보를 저장하는 사용자 인증 정보 저장영역을 포함한다. 상기 데이터베이스 영역에 저장되는 기준 생장환경 정보는 도 3과 같이 재배작물별로 수년에서 수십년 동안 통계화된 농업기술 정보를 기반으로 구성된다. 예를 들어, 도 3과 같이 재배작물이 감귤인 경우, 1월 상순 및 중순에는 낮에는 25도 이하, 밤에는 19도 이상, 1월 하순에는 낮에는 25도 이하 밤에는 20도 이상, 2월 상순에는 낮에는 26도 이하, 밤에는 20도 이상, 3월 하순에는 낮에는 30도 이하, 밤에는 24도 이상과 같이 기간별 다르게 적용되는 생장환경 데이터를 시간데이터와 환경데이터로 묶어 기본적인 데이터베이스로 구성된다. 도 3에서는 월별 및 상, 중, 하순 별로 구분되었으나, 날짜별 및 시간별로 구분될 수도 있다. 이하 날짜별 및 시간별 정보라 함은 계절, 월, 상중하, 일, 시간 단위별 중 어떤 것이든 될 수 있음을 의미한다. 또한, 상기 온실 생장 환경 정보는 도 3과 같이 환경정보뿐만 아니라, 물관리 정보, 재배 관리 정보, 생육 단계 과정 정보 등을 더 포함할 수도 있다.
제1무선통신부(130)는 온실 외부 기상 계측부(300) 및 온실 생장 환경 계측부(400)와 무선 데이터 통신을 수행한다. 상기 제1무선통신부(130)는 유비쿼터스 센서 네트워크(USN)를 구성할 수 있는 블루투스(Bluetooth), 지그비(zigbee), UWB 및 와이파이(Wi-Fi) 등의 통신방식들 중 하나가 될 수 있을 것이다.
생장 예측부(140)는 상기 저장부(120)에 저장되어 있는 기준 생장환경 정보와 상기 온실 생장 환경 계측부(400)를 통해 실시간으로 측정되어 수신되는 상기 온실 생장 환경 정보를 비교하여 측정되는 온실 생장 환경에 차이가 발생하는지를 검사하고, 온실 생장 환경에 차이가 발생 시 상기 차이에 대한 생장 환경 조절 정보를 게이트웨이 제어부(110)로 출력한다. 그러면 게이트웨이 제어부(110)는 제1무선통신부(130)를 통해 생장 환경 조절할 수 있는 온실 생장 환경 계측부(400)로 생장 조절 정보를 송신할 것이다.
외부 인터페이스부(150)는 온실환경 또는 작물에 필요한 온실환경 임계치와 이동통신단말기로의 전송주기 등과 같은 파라미터들을 설정하기 위한 외부 입력장치들과 연결되어, 외부 입력장치로부터 입력되는 입력 데이터를 게이트웨이 제어부(110)로 출력한다.
디스플레이부(160)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display: LCD), FND(Flexible Numeric Display) 또는 LED 등이 될 수 있으며, 상기 온실 생장 환경 측정부(400) 및 온실 외부 기상 계측부(300)에서 측정되는 온실 내부 및 외부의 환경 정보들을 표시하고, 시스템의 다양한 동작상태 정보 등을 표시한다.
제2무선통신부(170)는 CDMA, Wi-Fi 등과 같은 무선통신 방식 중 하나 이상의 통신 모듈을 포함할 수 있으며, 유무선 통신망(10)을 통해 관리자의 이동통신단말기(100)들과 데이터 통신을 수행한다. 상기 유무선 통신망(10)은 CDMA 등의 이동통신망 및 무선 이더넷(Ethernet)망이 될 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 온실 최적 생장 환경 유지 시스템의 온실 외부 기상 계측부 및 온실 생장 환경 계측부의 구성을 나타낸 도면이다. 이하 도 4를 참조하여 온실 외부 기상 계측부(300) 및 온실 생장 환경 계측부(400)의 구성 및 동작을 설명한다.
온실 외부 기상 계측부(300)는 계측 제어부(210)와 기상 환경 계측부(220)와 제1무선통신부(230)를 포함하고, 온실 생장 환경 계측부(400)는 온실 외부 기상 계측부(300)와 동일하게 계측 제어부(210) 및 제1무선통신부(230)를 포함하고, 상기 기상 환경 계측부(220) 대신 생장 환경 계측부(220)를 구비하며, 부가적으로 생장 환경 조절부(240)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 온실 생장 환경 계측부(400)는 계측 제어부(210), 제1무선통신부(230) 및 생장 환경 조절부(240)만으로 구성될 수도 있을 것이다.
우선 계측 제어부(210)는 계측기의 전반적인 동작을 제어한다.
제1무선통신부(230)는 계측 제어부(210)의 제어를 받아 온실 모니터링 게이트부(200)의 제1무선통신부(130)와 무선으로 연결되어 데이터 통신을 수행한다.
온실 외부 기상 계측부(300)의 기상 환경 계측부(220)는 실외 대기의 온도, 습도, 풍속, 광량, 조도 및 일조량 등을 측정하여 계측 제어부(210)로 제공한다.
그리고 온실 생장 환경 계측부(400)의 생장 환경 계측부(220)는 상술한 바와 같이 온실 내의 대기의 온도, 습도, CO2 농도, 광량, 조도, 일조량, 토양온도, 토양습도, 수소이온농도(PH) 및 전기전도도(EC) 등을 측정하여 계측 제어부(210)로 제공한다.
온실 생장 환경 계측부(400)의 생장 환경 조절부(240)는 스프링클러의 온/오프 스위치, 히터, 천정 도어 개폐 온/오프 스위치, 조명 온/오프 스위치, 수소이온 발생 장치의 온/오프 스위치, 창문 온/오프 스위치, 차양막 내림/올림 모터 온/오프 스위치 등과 연결되어 계측 제어부(210)의 제어를 받아 해당 스위치를 온 또는 오프 시키는 역할을 하여, 온실 내부의 온도, 습도, CO2 농도, 토양의 온도, 습도, 수소이온 농도 등의 온실 생장 환경을 조절한다.
도 5는 본 발명에 따른 온실 모니터링 게이트웨이에서의 온실 최적 생장 환경 유지 방법을 나타낸 흐름도이다.
우선, 게이트웨이 제어부(110)는 외부 인터페이스부(150)를 통해 연결된 외부 입력기기를 통해 온실 재배작물의 종류, 재배작물에 따른 다양한 파라미터들의 임계치 등을 입력받아 설정한다(S511).
상기 재배작물 및 재배작물에 따른 임계치들이 설정되면 게이트웨이 제어부(110)는 제1무선통신부(130)를 온실 외부 기상 계측부(300) 및 온실 생장 환경 계측부(400)와 데이터 통신을 개시하여 온실의 생장 환경 모니터링을 개시한다(S513).
상기 생장 환경 모니터링이 개시되면 게이트웨이 제어부(110)는 생장 환경 측정 이벤트가 발생하는지를 검사한다(S515). 상기 생장 환경 측정 이벤트란 상기 온실 외부 기상 계측부(300) 및 온실 생장 환경 계측부(400)를 통해 외부 기상 및 온실 내부의 생장 환경을 측정하는 명령으로, 상기 S511에서 관리자가 설정된 일정 시간 간격으로 발생할 수도 있고, 제2무선통신부(170)를 통해 원격지에 있는 관리자의 이동통신단말기(100)로부터 발생할 수도 있다. 후자의 경우, 게이트웨이 제어부(110)는 미리 저장부(120)에 인증정보 및 이동통신단말기의 전화번호를 포함하는 식별정보를 저장하여 등록한 이동통신단말기(100)에 의해서만 생장 환경 측정 이벤트를 유효하게 수신하도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.
상기와 같이 생장 환경 측정 이벤트가 발생하면 게이트웨이 제어부(110)는 제1무선통신부(130)를 통해 온실 외부 기상 계측부(300)로 기상 계측 요청 신호를 전송하고, 온실 생장 환경 계측부(400)로 온실 생장 환경 측정 요청 신호를 송신한다(S517).
상기 측정 요청 신호의 송신 후, 게이트웨이 제어부(110)는 온실 생장 환경 측정부(300)로부터 온실 생장 환경 측정 정보가 수신되는지(S521), 온실 외부 기상 측정 정보가 수신되는지(S525)를 검사하고, 온실 생장 환경 측정 정보가 수신되면 저장부(120)에 저장하고(S525), 온실 외부 기상 측정 정보가 수신되면 저장부(120)에 저장한다(S527).
상기와 온실 외부 기상 상태 정보 및 온실 내부의 생장 환경 상태 정보가 수집되면 게이트웨이 제어부(110)는 시스템 날짜 및 시간 정보를 로드하고(S529), 저장부(120)의 데이터베이스 영역으로부터 상기 S511에서 설정된 재배작물에 대한 생장 환경 통계 정보들 중 상기 로드된 날짜 및 시간정보에 대응하는 기준 온실 생장 환경 정보를 로드한다(S531).
기준 온실 생장 환경 정보와 측정된 온실 생장 환경 정보를 비교하여(S533) 일정 임계치 내에서 차이가 발생했는지를 검사한다(S535).
일정 임계치 내에서 차이가 발생했으면, 게이트웨이 제어부(110)는 온실 외부 기상 상태를 고려하여 해당 환경 상태를 조절할 생장 환경 조절부(240)를 포함하는 온실 생장 정보 계측부(400)를 제어하여 생장 환경을 조절한다. 예를 들면, 외기 측정 온도가 16도이고, 기준 온실 생장 환경 온도가 25도이고, 측정 온실 생장 환경 온도가 21도 이었다면, 온실 모니터링 게이트웨이 제어부(200)는 온도를 상승시키기 위해 히터의 스위치와 연결되어 있는 생장 환경 조절부(240)를 구비하는 온실 생장 환경 계측부(400)로 히터 스위치 온 신호인 생장 환경 조절 신호를 송신하여 온실 내 온도가 25도가 될 때까지 구동한다. 반면, 외기 측정 온도가 16도이고, 기준 온실 생장 환경 온도가 16도이고, 측정 온실 생장 환경 온도가 19도인 경우에는 냉방기 스위치를 온/오프 할 수 있는 생장 환경 조절부(240)를 포함하는 온실 생장 환경 계측부(400)로 냉방기 온 신호를 생장 환경 조절 신호로서 전송하여 온도를 조절할 수도 있고, 온실 외부 기상 온도가 기준 온실 생장 온도와 동일하므로 이를 고려하여 창문 개폐 스위치 또는 천정 도어 스위치를 온/오프 할 수 있는 생장 환경 조절부(240)를 포함하는 온실 생장 환경 계측부(400)로 창문 열림 온 신호, 천정 도어 온 신호를 생장 환경 조절 신호로서 전송할 수도 있을 것이다.
만일, 임계치를 벗어났다면 게이트웨이 제어부(110)는 미리 등록된 관리자의 이동통신단말기(100)로 온실 상태 이상 메시지를 발송한다(S543). 상기 온실 상태 이상 메시지는 단순히 이상이 발생했음을 알리는 메시지일 수도 있고, 기준 온실 생장 환경 정보 및 측정 기준 온실 생장 환경 정보의 비교 결과 정보를 포함하는 메시지일 수 있을 것이다.
그리고, 비교결과 정상이거나 상기 생장 환경 조절 후, 게이트웨이 제어부(110)는 재배 작물 정보 통지 이벤트가 발생하는지를 검사한다(S539).
상기 재배 작물 정보 통지 이벤트는 일정 시간 단위로 발생할 수도 있고, 이동통신단말기로부터의 요청에 의해 발생할 수 있을 것이다.
상기 재배 작물 정보 통지 이벤트가 발생하면 게이트웨이 제어부(110)는 재배작물의 온실 생장 환경 정보, 또는 측정된 온실 생장 환경 정보와 함께 기준 온실 생장 환경 정보를 이동통신단말기로 송신한다(S545).
한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시 예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.
10: 유무선 통신망 20: 온실
100: 관리자 이동통신단말기 110: 게이트웨이 제어부
120: 저장부 130: 제1무선통신부
140: 생장 예측부 150: 외부 인터페이스부
160: 디스플레이부 170: 제2무선통신부
200: 온실 생장 환경 계측부 210: 계측 제어부
220: 환경 계측부 230: 제1 무선통신부
240: 생장 환경 조절부 300: 온실 외부 기상 계측부
400: 온실 생장환경 계측부

Claims (13)

  1. 온실 외부의 실외 기상 상태를 측정하여 무선으로 송신하는 기상 환경 계측부를 포함하는 온실 외부 기상 계측부와,
    온실 내부의 생장 환경 상태를 측정하여 무선으로 송신하는 생장 환경 계측부 및 수신되는 생장 환경 조절 정보에 따라 생장 환경을 조성시키는 생장 환경 조절부 중 적어도 하나 이상을 포함하는 온실 생장 환경 계측부와,
    상기 기상 환경 계측부 및 생장 환경 계측부로부터 측정된 온실 외부 기상 정보 및 온실 생장 환경 정보를 수집하고, 상기 온실에서 재배되고 있는 재배작물에 대해 미리 설정된 날짜별 및 시간별 둘 중 하나 이상에 의해 정의되는 기준 생장환경 정보와 상기 생장 환경 계측부를 통해 실시간으로 측정되어 수신되는 상기 온실 생장 환경 정보를 비교하여 측정되는 온실 생장 환경과의 차이가 발생하면 수집된 외부 기상 정보를 고려하여 상기 온실 생장 환경 계측부의 생장 환경 조절부로 상기 생장 환경 조절 정보를 송신하여 상기 비교된 재배작물의 기준 온실 생장 환경에 맞도록 환경을 조성시키는 온실 모니터링 게이트웨이를 포함하는 것을 특징으로 하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 온실 모니터링 게이트웨이는,
    다수의 재배작물별로 날짜 및 시간별 둘 중 하나 이상의 기준 생장환경 정보들을 저장하고, 선택된 재배작물에 대한 정보 및 상기 재배작물을 재배하는 온실에 대해 측정된 실외 기상 상태 정보 및 온실 생장 환경 정보를 저장하며, 미리 등록된 인증정보 및 전화번호를 포함하는 관리자의 이동통신단말기 정보를 저장하는 저장부와,
    외부 입력기기와 연결되어 데이터를 입력받는 외부 인터페이스부와,
    상기 온실 외부 기상 계측부 및 온실 생장 환경 계측부와 무선 통신을 수행하는 제1무선통신부와,
    상기 이동통신단말기와 무선 데이터 통신을 수행하는 제2무선통신부와,
    상기 저장부에 저장되어 있는 기준 생장환경 정보와 상기 온실 생장 환경 계측부를 통해 실시간으로 측정되어 수신되는 상기 온실 생장 환경 정보를 비교하여 측정되는 온실 생장 환경에 차이가 발생하는지를 검사하고, 온실 생장 환경에 차이가 발생 시 상기 차이에 대해 온실 외부 기상 정보를 고려하여 생장 환경 조절 정보를 출력하는 생장 예측부와,
    상기 생장 환경 조절 정보를 수신받아 상기 온실 생장 환경 계측부의 생장 환경 조절부로 상기 생장 환경 조절 정보를 상기 제1무선통신부를 통해 송신하여 상기 비교된 재배작물의 기준 온실 생장 환경에 맞도록 환경을 조성시키는 게이트웨이 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 온실 모니터링 게이트웨이는,
    생장 환경 측정 이벤트의 발생 시 상기 온실 외부 기상 계측부 및 생장 환경 상태 측정부를 포함하는 온실 생장 환경 계측부로 계측 요청 신호를 송신하고, 이에 응답하여 상기 온실 외부 기상 정보 및 온실 생장 환경 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 생장 환경 측정 이벤트는,
    미리 설정된 시간 주기로 일정하게 발생하는 것을 특징으로 하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 온실 모니터링 게이트웨이는 유무선 통신망과 유선 또는 무선으로 연결되고, 특정 관리자의 이동통신단말기에 대한 인증정보 및 식별정보를 포함하며,
    상기 생장 환경 측정 이벤트는, 상기 유무선 통신망을 통해 온실 모니터링 게이트웨이에 접속한 상기 인증정보를 가지는 상기 이동통신단말기의 요청에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 온실 모니터링 게이트웨이는 유무선 통신망과 유선 또는 무선으로 연결되고, 특정 관리자의 이동통신단말기에 대한 인증정보 및 전화번호를 포함하는 식별정보를 포함하며,
    상기 온실 생장 환경에 이상 발생 시 기준 생장 환경 정보와 측정된 생장 환경 정보의 차이가 일정 임계치 이상 나면 상기 전화번호에 의해 상기 이동통신단말기로 상기 온실 생장 환경에 이상이 있음을 알리는 메시지를 전송하는 것을 특징으로 하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메시지는 이동통신망을 이용한 단문메시지서비스(SMS) 메시지, 멀티미디어메시지서비스(MMS), 및 푸시 메시지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 온실 외부 기상 계측부는,
    온실 외부의 온도, 습도, 풍속, 광량, 조도 및 일조량 중 적어도 하나 이상을 측정하여 상기 온실 모니터링 게이트웨이로 전송하는 것을 특징으로 하는 온실 최적 생장 환경 유지 시스템.
  9. 온실 최적 생장 환경 유지 방법에 있어서,
    온실 모니터링 게이트웨이가 온실 외부 기상 계측부를 통해 온실 외부의 실외 기상 상태를 측정하여 수집하고, 온실 생장 환경 계측부를 통해 온실 생장 환경 상태를 측정하여 수집하는 온실 내외부 측정정보 수집과정과,
    상기 수집된 온실 외부의 실외 기상 상태를 고려하여 미리 설정된 날짜별 및 시간별 중 적어도 하나 이상의 기준 온실 생장 환경 정보와 상기 실시간 수집되는 온실 생장 환경 정보를 비교하여 이상 여부를 판단하는 내부 생장 환경 모니터링 과정과,
    상기 비교 결과에 따라 상기 외부의 실외 기상 상태를 고려한 상기 기준 온실 생장 환경 정보를 만족하도록 온실 생장 환경 계측부의 생장 환경 조절부를 통해 상기 온실 내부의 생장 환경을 조절하는 생장 환경 조절 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 온실 내외부 측정정보 수집과정은,
    상기 온실 모니터링 게이트웨이가 생장 환경 측정 이벤트 발생 시 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 생장 환경 측정 이벤트는,
    미리 설정된 시간 주기로 일정하게 발생하거나 미리 등록되어 인증정보를 가지는 관리자의 이동통신단말기로부터의 요청 시 발생하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 생장 환경 조절 과정의 기준 온실 생장 환경 정보와 측정된 온실 생장 환경 정보의 비교 시 그 차이가 일정 임계치 이상 나면 관리자의 이동통신단말기로 온실 생장 환경에 이상이 있음을 알리는 메시지를 송신하는 긴급 이상 통지 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 메시지는 이동통신망을 이용한 단문메시지서비스(SMS) 메시지, 멀티미디어메시지서비스(MMS), 및 푸시 메시지 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 방법.
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